NUMA (non-uniform memory access)

NUMA (non-uniform memory access) to metoda konfiguracji klastra mikroprocesorów w systemie wieloprocesorowym, tak aby mogły one lokalnie współdzielić pamięć, poprawiając wydajność i możliwość rozbudowy systemu. NUMA jest używany w systemie symetrycznego wieloprocesora (SMP). System SMP to „ściśle sprzężony” system „współdzielenia wszystkiego”, w którym wiele procesorów pracujących pod jednym systemem operacyjnym uzyskuje dostęp do pamięci za pośrednictwem wspólnej magistrali lub ścieżki „interconnect”. Zwykle ograniczenie SMP polega na tym, że w miarę dodawania mikroprocesorów współdzielona szyna lub ścieżka danych zostają przeciążone i stają się wąskim gardłem wydajności. NUMA dodaje pośredni poziom pamięci dzielonej między kilka mikroprocesorów, dzięki czemu wszystkie dane nie muszą podróżować po magistrali głównej.

NUMA może być traktowana jako ” klaster w pudełku.”Klaster zazwyczaj składa się z czterech mikroprocesorów (na przykład czterech mikroprocesorów Pentium) połączonych na lokalnej magistrali (na przykład magistrali łączącej Komponenty peryferyjne) z pamięcią współdzieloną (zwaną „pamięcią podręczną L3 „) na pojedynczej płycie głównej (prawdopodobnie można go również nazwać kartą ). Jednostka ta może być dodana do podobnych jednostek, tworząc symetryczny system wieloprocesorowy, w którym wspólna szyna SMP łączy wszystkie klastry. Taki system zazwyczaj zawiera od 16 do 256 mikroprocesorów. Dla programu aplikacji działającego w systemie SMP wszystkie pamięci procesora wyglądają jak jedna pamięć.

kiedy procesor szuka danych pod określonym adresem pamięci, najpierw zagląda do pamięci podręcznej L1 na samym mikroprocesorze, następnie na nieco większy układ pamięci podręcznej L1 i L2 w pobliżu, a następnie na trzeci poziom pamięci podręcznej, który zapewnia konfiguracja NUMA, zanim poszukuje danych w” pamięci zdalnej ” znajdującej się w pobliżu innych mikroprocesorów. Każdy z tych klastrów jest postrzegany przez NUMA jako” węzeł ” w sieci połączeń międzysystemowych. NUMA utrzymuje hierarchiczny widok danych na wszystkich węzłach.

dane są przenoszone na magistrali między klastrami systemu NUMA SMP przy użyciu technologii scalable coherent interface (SCI). SCI koordynuje to, co nazywa się „koherencją pamięci podręcznej” lub spójnością między węzłami wielu klastrów.

systemy SMP i NUMA są zwykle używane do zastosowań takich jak eksploracja danych i system wspomagania decyzji, w których przetwarzanie może być rozdzielone na wiele procesorów, które wspólnie pracują na wspólnej bazie danych. Sequent, Data General i NCR należą do firm produkujących systemy NUMA SMP.